Abstract FR:

Avec la multiplication du nombre des fonctions electriques des vehicules automobiles, l'etude de la commutation des courants continus est devenue une necessite pour le fabricant de contacteurs. La connaissance des phenomenes physiques inherents a la coupure du courant (seule etudiee dans ce memoire) et de leurs consequences sur les contacts donne des informations permettant d'ameliorer la fiabilite des appareils. Dans cette etude, tous les materiaux de contacts usuellement utilises pour la commutation dans les applications automobiles (agni, agcu, agcdo, agsno#2) sont testes. Grace a des mesures electriques, l'obtention des durees et longueurs d'arc a l'extinction fournit une base de donnee utilisable pour concevoir et optimiser la mecanique des contacteurs. Il est montre aussi qu'une faible vitesse de separation, un courant fort ainsi qu'une inductance elevee augmentent cette duree d'arc. D'autre part, les mesures d'erosion ont permis d'etablir qu'en circuit resistif le transfert est anodique (perte de l'anode), alors qu'en application inductive 1 mh, le transfert resultant est cathodique. Ce sens de transfert est gouverne par la longueur de l'arc et s'inverse au cours d'une meme coupure si l'arc s'allonge suffisamment. La comparaison du comportement des materiaux face a l'erosion donne le plus endurant pour des conditions de coupure donnees : ainsi, l'agsno#2 est le plus adapte en circuit resistif tandis que l'agcdo s'erode le moins en application inductive. La connaissance des quantites de matiere transferees donne une estimation du volume des contacts a utiliser pour s'affranchir des defaillances. L'etude optique temporelle de l'emission lumineuse de l'arc a mis en evidence que, meme si le plasma est compose des especes provenant de l'atmosphere et des electrodes, la conduction n'etait obtenue que par l'ionisation du metal des contacts. La presence de depots polluants sur les surfaces de contacts (a base de carbone), pouvant provoquer un defaut de conduction du contact, a ete detectee. Finalement, une determination des ordres de grandeurs de la temperature du plasma ainsi que de la densite des especes a permis d'avancer certaines explications quant aux mecanismes gouvernant le transfert de matiere.